124653 (690102), страница 2

Файл №690102 124653 (Трубчатые вращающиеся печи) 2 страница124653 (690102) страница 22016-07-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В качестве примера может быть рассмотрен режим, достаточно хорошо изученных печей, применяемых для спекания шихты на глиноземных заводах. В них до температур порядка 550 °С про­исходят общие для всех вращающихся печей процессы сушки и удаление гидратной влаги и далее в интервале температур 550 - 1200 °С — реакции образования растворимых соединений алю­миния, свойства которых во многом зависит от температурного режима спекания. В процессе нагрева шихта проходит в печи четыре условно выделенные температурные зоны, постепенно

превращаясь в спек.

В первой зоне, длина которой составляет около 30 м, проис­ходит нагрев материала от 20 до 300 °С, сопровождающийся его сушкой и обезвоживанием. Температура газов на этом участке печи, если его рассматривать по ходу движения шихты, изме­няется соответственно от 200 до 700 °С. Длина второй зоны дости­гает 16—17 м. В ней материалы нагреваются до 100 °С при пол­ном разложении карбоната кальция и изменении температур топочных газов по длине зоны от 700 до 1400 °С. Третья зона расположена в области интенсивного горении топлива (факела). Температура газов здесь максимальна и определяется величиной 1600—1650 °С. Шихта в этой зоне нагревается до 1200—1260 °С и спекается. В четвертой зоне происходит охлаждение спека до 1100 °С при температуре газов 1000 - 1550 °С.

При неизменном во времени температурном режиме работы печи ее производительность определяется толщиной слоя и физико-химическими свойствами находящегося в ней материала. В среднем по отрасли она составляет величину порядка 12 т/ч спека при расходе 6300-—7300 кДж/кг получаемого продукта. В отличие от спекания технологические процессы, протекающие в других трубчатых печах, идут без оплавления шихты.

3 Основы расчета ТВП

Из расчетов горения топлива и теплового баланса находят количество газов, образующихся в печи при сред­ней ее температуре Vl , м3/с Тогда внутренний диаметр печи (Dвн, м) может быть найден по формуле:

где ωl - допустимая скорость движения газов в печи при средней ее температуре, м/с; скорость газов прини­мается в пределах 3 - 8 м/с. При влажной шихте ско­рость берется больше, при cyxoй и мелкой шихте во избежание большого пылеуноса - меньше.

Далее находят коэффициент заполнения сечения пе­чи материалом ω. Значение φ определяют из условия прохождения (транспорта) материала через печь при за­данной производительности по шихте (G, кг/ч):

,

где γ - насыпная масса материала в печи, кг/м3;

ωм - скорость поступательного движении материа­ла, м/ч (ωм=0,0963Dвнβ/τ0, где τ0 -длитель­ность оборота печи, ч; β - угол наклона печи к горизонту; τ0 и β берутся из заводской прак­тики).

После вычисления φ находят размеры хорды откры­той поверхности шихты l1 и дуги l2 закрытой поверхно­сти материала (рис. 133) по площади заполнения сече­ния печи шихтой . Плотность теплового потока на открытую поверхность шихты (q') рассчитывается по методике, описанной для пламенных печей. Плотность теплового потока к шихте на закрытой части стенки печи (q") по Д. А. Диомидовскому принято считать как переданное излучением и рассчитывать по уравнению:

q"=

где ТCT и TM — средние температуры стенки и материала.

Средняя температура материала принимается как среднеарифметическая температура материала в начале и конце печи



Средняя температура футе­ровки берется как среднеариф­метическая средних температур газа и материала .

При определении средней тем­пературы газов берется ее значе­ние и начале и конце печи.

Приведенная степень черноты εприв рассчитывается по фор­муле для параллельных поверхностей:

где εф и εм - степени черноты футеровки и материала соответственно.

Исходя из теплообмена в печи при известном полез­ном расходе тепла на 1 кг перерабатываемой шихты (QТЕХН, кДж/кг) можно найти необходимую длину пе­чи (м):

Полученные размеры печи корректируются по вре­мени пребывания материала в печи (ч):

Если τ меньше времени, рекомендуемого технологи­ческим режимом, то проводится корректировка величин, определяющих τ.

Для более точного определения размеров печи рас­чет следует вести для каждой зоны отдельно, тогда об­щая длина печи будет равна сумме длин отдельных зон.

Теория работы печей для обжига в перегребаемом слое пока­зывает, что производительность и размеры вращающихся бара­банных печей в основном зависят от важнейших процессов, про­текающих в этих печах: физико-химического процесса обжига; движения газов; движения материалов; процесса теплообмена. В соответствии с этим вращающиеся барабанные печи следует рассчитывать также как обжиговые аппараты, как транспортные уст­ройства, обеспечивающие определенные показатели движения газов и материалов и как теплообменные устройства, обеспечи­вающие передачу к материалу необходимого количества тепла.

В расчете этого типа печей также определяют следующие не менее важные их характеристики:

А. Печи для окислительного обжига сульфидов

  1. Удельная производительность печи а,т/м2 • сутки

Рассчитывают по формуле, выведенной для печей как обжи­гающих аппаратов и учитывающей линейную скорость обжига ω, м/час:

где ω - конструктивный коэффициент; для барабанных

печей без перегребающих устройств ω = 0,0016; для многоподовых печей ω = 0,009;

w - линейная скорость обжига, м/час;

γ - обьемный вес материала в печи, т/м3;

τ - время работы печи в сутки, час/сутки;

SИСХ и SОГАР - содержание серы в исходном материале и в огар­ке, %.

  1. Рабочая площадь печи F, м2

Для барабанных печей рабочей площадью считается внутренняя поверхность футеровки FDL, где D — диаметр печи, м; L — общая длина печи, м.

  1. Диаметр печи D, м

Определяется по действительной скорости движения газов в печи wt, м/сек, и действительному количеству газов Vt, м3/сек, по формуле:

Значение wt для большинства барабанных печей лежит в пределах 3—8 м/сек. При обжиге сухих и тонкоизмельченных материалов рекомендуется принимать меньшее значение wt, в ос­тальных случаях скорость газов может приниматься 7—8 м/сек. Величина Vt должна учитывать полное количество газов, обра­зующихся в печи из шихты и от горения топлива.

  1. Длина печи L,

Находится по формуле

  1. Коэффициент заполнения печи материалом φ, безразмерный

Производительность барабанной печи как транспортной тру­бы выражается формулой:

где wM - скорость поступательного движения материала в печи, м/час; значение wM находится по формуле , полу­ченной экспериментальным путем:

wм =5,78Dβn

В этой формуле β - угол наклона оси барабана печи к гори­зонту, град.; n - число оборотов печи, об/мин.

Подставляя в эти формулы величины β, п, D, γ, τ и А, в конечном итоге определим величину φ. Обычно в барабанных печах τ = 0,07—0,20; при слишком малом или слишком боль­шом заполнении печи рекомендуется несколько изменить вели­чины β и п. По рассчитанной величине φ и известном диаметре печи D по формулам геометрии определяется длина хорды lХ, м и длина дуги lд, м для сегмента материала в печи.

  1. Теплопотребление материала q, ккал/т

Теплопотребление материала находится по формуле, полученной из баланса тепла на все физико-химические превраще­ния, происходящие в печи:

где ∑q - теплосодержание исходных материалов, ккал;

’’q - тепло экзотермических реакций, ккал;

’’’q - теплосодержание продуктов переработки, ккал;

’’’’q - тепло эндотермических реакций, ккал.

В расчете барабанных печей должно определяться теплопотребление для каждой рабочей зоны отдельно, а также и общая, величина для всей печи. Сумма теплопотребления материала по зонам должна равняться общему теплопотреблению материала по всему процессу обжига.

  1. Размеры печи по условиям теплообмена

Если для работы барабанной печи необходимо вводить зна­чительное количество тепла за счет сжигания углеродистого топлива, то совершенно обязательна проверка полученных разме­ров печи по условиям теплообмена по формуле

где qлуч и qконв - количество тепла, передаваемое излучени­ем и конвекцией на открытую поверхность материала в печи, ккал/м2 • час. Эти величины находятся расчетом теплообмена в рабочем пространстве печи;

q’луч - количество тепла, передаваемое излучением на закрытую поверхность материала, ккал/м2 • час. Также находится путем рас­чета теплообмена в рабочем пространстве печи.

По этой формуле обычно определяют величину L, м, по за­данной величине А для зоны нагрева материала и для различных, зон обжига.

Пели материал поступает в печь со значительным содержанием влаги, то в печи появляется зона сушки, длина которой не может быть рассчитана из условии теплообмена по формуле . Длину зоны сушки Lс м, определяют по формуле, учитывающей общее количество удаляемой из материала влаги в этой зоне печи и допустимое напряжение рабочего пространства печи по испаряемой влаге (аналогично расчету сушилок):

где wисх и wподс - содержание влаги в исходном и подсушен­ном материале в долях единицы от твердого материала;

w - допустимое напряжение рабочего пространства сушильной зоны печи по количеству
удаляемой влаги, т/м3час.

Значение ∆w можно принимать по опытным данным для ба­рабанных сушилок, работающих на кусковых материалах, равным 0,05—0,15 т/м3час.

Полученные по расчету теплообмена и сушки размеры от­дельных зон барабанной печи в сумме дают общую рабочую длину L

Если полученное значение L примерно соответствует разме­рам печи, определенным ранее из условий протекания процесса обжига, то расчет размеров печи может считаться законченным. Если же полученная длина L значительно отличается от ранее определенной величины, то за окончательные размеры должно приниматься большее значение. Иногда бывает рационально произвести полный перерасчет размеров по несколько изменен­ным характеристикам печи с целью сближения результатов рас­четов.

9) Окончательная потребность в тепле за счет топлива

По окончательным размерам печи составляют развернутый тепловой баланс печи, учитывающий все стадии расхода и при­хода тепла. На основании этого баланса уточняют величину QT и расход топлива. Если величина QT значительно отличается от определенной в начале расчета, приходится производить пере­расчет печи по новому значению QT.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
4,68 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов курсовой работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6372
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее